Non-traumatic out of hospital cardiac arrest: diagnostic and prognostic role of Cardiovascular Magnetic Resonance

Background Cardiovascular Magnetic Resonance (CMR) plays an important role in out of hospital cardiac arrest survivors, not only as a diagnostic tool, but also as a guide to clinical decision-making and to patients’ management: CMR has shown to have a clinical impact in a considerable proportion of patients surviving both tachy-arrhythmic cardiac arrest and pulseless electrical activity. There is also growing evidence of the predictive role of CMR, especially in the setting of ventricular arrhythmias. In patients surviving ventricular fibrillation (VF) cardiac arrest, recurrence of Major Cardiovascular Adverse Events (MACE) is not rare. We sought to identify CMR-derived structural and functional myocardial predictors of MACE recurrence in VF cardiac arrest survivors. Material and Methods We retrospectively analysed our CMR registry to enrol VF cardiac arrest survivors. All patients underwent a 1.5 T CMR, comprehensive of long and short- axis cine and late gadolinium enhancement (LGE) sequences. LGE was quantified with semi-automated software using the full width at half maximum method (cvi42, Circle Cardiovascular Imaging). Tissue tracking analysis software was used to assess myocardial deformation (cvi42, Circle Cardiovascular Imaging). Primary end-points were all-cause mortality and appropriate ICD discharge/anti-tachycardia pacing. Results We enrolled 121 patients [82% male, 62 years (IQR 53-70)]. CMR was performed within 13 days (IQR 6-42) from VF arrest. Left ventricular (LV) systolic function was mildly impaired [LVEF 54 (41-64)%], right ventricular systolic function was preserved [RVEF 60 (53-65)%]. LGE was found in 71% of patients, median mass was 6.2 (0-15)% of the left ventricle. Myocardial deformation was overall impaired [global longitudinal strain, -15.5 (- 18.9- -12.3)%; global radial strain, 34.2 (25.2-45.2)%; global circumferential strain, -15.5 (- 20.3- -11.9)%]. There was a significant correlation between LGE mass and myocardial deformation (p<0.001). On CMR, 75 patients (62%) were diagnosed with ischemic heart disease (IHD) and 20 (17%) with non-ischemic heart disease (NIHD); a structural normal heart was found in 26 (21%). Fifty-two per cent of patients were implanted with an ICD. After a median follow-up of 24 months (IQR 6-41), 22 patients (18%) were lost to follow- up. Primary end-point was met in 24 patients (14 deaths, 10 appropriate ICD discharge). LVEF did not differ between patients with and without end-point (p=0.128), while RVEF was significantly lower in those meeting the end-point (58% vs 61%, p=0.03). LGE prevalence did not differ between patients with and without end-point (p=0.075) but its extent was significantly greater in patients experiencing adverse events (LGE mass 8.6% of LV vs 4.1%, p=0.02). Myocardial deformation did not differ between patients with and without end-point. Patients with LGE mass >4.3% represented a subgroup at a higher risk of adverse events (p=0.0048). Conclusions In a population of VF cardiac arrest survivors, CMR was able to identify a pathological substrate of the cardiac arrest in 79% of cases. While CMR-derived myocardial deformation assessment was not able to differentiate patients experiencing adverse events from those event-free, an LGE mass >4.3% of LV myocardium identified a subgroup of patients at a higher risk of developing adverse events. Further studies, in larger populations, are warranted to expand the findings on the role of CMR as risk stratification tool in this group of patients.

Premesse La risonanza magnetica cardiovascolare (RMC) gioca un ruolo importante nei pazienti sopravvissuti ad arresto cardiaco extra-ospedaliero, non solo come strumento diagnostico, ma anche come guida nelle decisioni cliniche e nel management dei pazienti: la RMC ha infatti dimostrato di avere una implicazione clinica diretta in una proporzione considerevole di pazienti sopravvissuti sia ad arresto cardiaco su base tachi-aritmica sia secondario ad attività elettrica senza polso. C’è crescente evidenza del ruolo predittivo della RMC, in particolare nel contesto delle aritmie ventricolari. Nei pazienti che sopravvivono ad arresto cardiaco da fibrillazione ventricolare (FV), la ricorrenza di eventi avversi cardiovascolari maggiori (MACE) non è rara. Il nostro obiettivo era di identificare predittori miocardici strutturali e funzionali, valutati con RMC, della ricorrenza di MACE in pazienti sopravvissuti ad arresto cardiaco da FV. Materiali e Metodi Abbiamo analizzato retrospettivamente il nostro registro di RMC per arruolate pazienti sopravvissuti ad arresto cardiaco da FV. Tutti i pazienti sono stati sottoposti a RMC a 1.5 T, comprensiva delle sequenze cine in asse lungo e corto e delle sequenze post-contrastografiche dopo somministrazione di gadolinio. L’impregnazione tardiva di gadolinio (LGE) è stata quantificata utilizzando un software semi-automatico, basato sul metodo full width at half maximum (cvi42, Circle Cardiovascular Imaging). La deformazione tissutale è stata analizzata mediante il software di analisi tissue tracking (cvi42, Circle Cardiovascular Imaging). End-point primari erano mortalità da tutte le cause e scarica appropriata del defibrillatore/pacing anti-tachicardico. Risultati Abbiamo arruolato 121 pazienti [82% maschi, 62 anni (IQR 53-70)]. La RMC è stata eseguita entro 13 giorni (IQR 6-42) dall’arresto da FV. La funzione sistolica del ventricolo sinistro era lievemente ridotta [FEVsin 54 (41-64)%], mentre quella del ventricolo destro era preservata [FEVdx 60 (53-65)%]. LGE è stato trovato nel 71% della popolazione, con una massa mediana di 6.2 (0-15)% del ventricolo sinistro. La deformazione miocardica era complessivamente compromessa [strain longitudinale globale, -15.5 (- 18.9- -12.3)%; strain radiale globale, 34.2 (25.2-45.2)%; strain circonferenziale globale, -15.5 (- 20.3- -11.9)%]. C’era una correlazione significativa tra la massa di LGE e la deformazione miocardica (p<0.001). Alla RMC, in 75 pazienti (62%) è stata diagnosticata una cardiopatia ischemica e in 20 (17%) una cardiopatia non ischemica; un cuore strutturalmente normale è stato identificato in 26 (21%). Il 52% dei pazienti è stato sottoposto ad impianto di defibrillatore (ICD). Dopo un follow-up mediano di 24 mesi (IQR 6-41), 22 pazienti (18%) sono stati persi al follow- up. L’end-point primario si è verificato in 24 pazienti (14 morti, 10 scariche appropriate dell’ICD). Non vi erano differenze nelle FEVsin tra i pazienti con e senza end-point (p=0.128), mentre la FEVdx era significativamente più bassa nei pazienti con end-point (58% vs 61%, p=0.03). La prevalenza di LGE non era diversa nei pazienti con e senza end-point (p=0.075) ma la sua estensione era significativamente superiore nei pazienti con eventi avversi (massa di LGE 8.6% del Vsin vs 4.1%, p=0.02). La deformazione miocardica non differiva nei pazienti con e senza end-point. I pazienti con massa di LGE >4.3% rappresentavano un sottogruppo a più elevato rischio di eventi avversi (p=0.0048). Conclusioni In una popolazione di pazienti sopravvissuti ad arresto cardiaco da FV, la RMC è stata in grado di identificare un substrato patologico nel 79% dei casi. Mentre la valutazione della deformazione miocardica non è stata in grado di identificare i pazienti a maggior rischio, la presenza di una massa di LGE >4.3% del ventricolo sinistro identifica un sottogruppo a più elevato rischio di sviluppare eventi avversi. Ulteriori studi, in popolazioni più ampie, sono necessari per espandere i risultati sul ruolo della RMC come stratificatore di rischio in questo gruppo di pazienti.